动作模式和运动链理念在运动康复中的应用
刘展，博士，教授，博士生导师，美国春田大学健康、体育和休闲学院体育与健康教育系。 研究方向： 动作技能学习与神经肌肉控制，运动损伤防护和康复，少年儿童运动技能和能力发展。
人体是一个复杂和精密的机器， 共有 206块骨、640块肌肉和 360个关节。这些骨头、肌肉和关节由结缔组织有机地组合在一起，形成了一个庞大而高效率的运动结构和功能体系，在神经系统的支配和控制下，让身体进行运动。然而，在进行身体运动中由于种种原因会出现伤病现象。与运动有关的损伤不可完全避免，而且一旦损伤发生又会对人体的组织和系统带来伤害和障碍，从而影响到运动损伤者的生活、工作和运动表现。因此，研究运动损伤的发生机制、寻找造成运动损伤的原因、识别运动损伤的风险和预防运动损伤的发生是每个运动损伤防护和康复工作人员的职业追求，也是广大体育运动工作者和爱好者所关心的问题。笔者试图通过介绍人体动作模式和运动链的理念，并以科研实据和临床实例来开启业内人士寻求运动损伤防护和康复有效方法的新思路。
与其它陆地哺乳动物相比，人类的身体运动更具有复杂性、 多样性和多变性。人体的直立体姿使其运动系统的结构和功能发生了适应性的变化。这些适应性变化体现在人体自身所具有的动作、动作模式和动作特征上。
1.1 人体的动作与分类
动作是指改变肢体或身体位置的行为。这种行为涉及到中枢神经系统、骨骼肌肉、筋膜和关节等的协调活动。人类的动作一般分为有意、 反应和反射３ 类。
图1 人体动作的分类
1.2 人体的基本动作模式和动作特征
动作模式是指人体具有一系列相同的空间、时间、 形状和方向等成分的解剖动作组合。严格来讲，动作模式是建立在人体的 ３ 个运动轴和面的基础之上， 按照一定的时间、空间和顺序所进行的一系列协调组合的动作。而那些让人体重心进行前后、横向、 上下移动的简单而协调的上、下身体动作模式被视为人体基本动作模式。虽然多数学者都认为动作模式是可以量化的，但针对如何划分和确定人类究竟有多少个基本动作模式的问题，答案却很不一致。笔者依据现有的文献信息和对大量动作的分析结果，把人体基本动作模式归为以下 １０ 种。以上 １０ 种基本动作模式是人们学习和发展基本动作技能的基石，也是完成运动或职业技能表现的根基。这些基本动作模式需要一个人在一生中不断地去学习、改变和完善才能形成和掌握多种多样的动作或职业技能。
表1 人体基本动作模式
基本动作模式 | 日常生活例子 | 健身运动例子 |
蹲起 (Squat) | 坐下站立 | 负重下蹲练习 |
弓箭步(Lunge) | 上楼梯 | 弓箭步走练习 |
步态 (Gate) | 行走或跑步 | 节律跑练习 |
体屈 (Bending or Hinge) | 弯腰捡东西 | 腰背提拉练习 |
体转 (Twisting or Turning) | 转身拿东西 | 上身斜拉练习 |
推撑 (Pushing) | 推门或撑起身体 | 俯卧撑练习 |
伸举 (Pressing) | 举放东西 | 头上举练习 |
提拉(Pulling) | 提起包裹 | 壶铃胸前提拉练习 |
翻滚(Rolling) | 床上翻身 | 胸部转动练习 |
爬行(Crawling) | 攀爬楼梯或墙壁 | 动物爬行练习 |
２ 人体运动链的概念、 结构和分类
保证人体完成多种动作和进行复杂而多变运动的重要结构是运动链(Human Movement Chain)。了解运动链的概念和机制有助于增强运动训练或健身的科学性，提升运动者的运动表现，减少和预防常见的与运动有关的损伤，还有助于合理安排运动损伤后的体疗和功能恢复训练的内容和方法。经历了百余年的演变， １９５５ 年 Steindler把运动链定义为一个依次排列的关节所组合成的复杂运动单元。近年来， 多数学者认为人体是由许多能够独立运动的关节及其连接组织所构成的完整链系。每个独立运动的关节被视为人体链的一个链接。运动链的概念是用来描述人体在运动中身体不同节段和关节是如何连在一起，并通过神经系统的支配， 肌肉的收缩产生动作。
图2 由关节所组合成的运动单元或节段
2.1 人体运动链的结构组成
人体运动链是由骨骼、关节、肌肉、筋膜、韧带、肌腱和神经这七种不同而有机结合的部分所组成的完整链系。
图3 人体运动链的结构组成
2.２ 人体运动链的分类
对运动链的分类至今仍有一定的争议。根据著名的捷克斯洛伐克临床医学家杨达博士（Dr. Janda）的理论 ，人体有三种负责因身体某个部位发生变化而产生适应性变化的链系：关节链、肌肉链和神经链。
图4 人体运动链的重要组成部分和分类
3 人体运动链的功能
3.1 运动链与奇异的人体自我功能
人体运动链的功能主要体现在身体能量和力的传递， 是人体实施一些重要自我功能的基石。笔者在总结大量人体运动的研究结果和多年临床实践的观察基础上提出以下人体自我功能调控的观点，人体机能作为一个整体生物单位，身体的结构和功能是相互关联的，并具有奇异而独特的自我功能（图5）。人体运动链体现其结构的特点而运动链的反应则体现其功能特点。运动链为人类进行复杂、 多样和多变的身体运动提供了结构上的保证， 而这些自我功能则可以增强运动链反应的效果， 从而使人体运动的效率更高。例如，自我感知的重要组成本体感知在关节链的任何一个链接向中枢神经系统传送不正确的感知信息，将会使中枢神经系统发出相应的不正确运动信号，这样就会导致该关节周围的肌肉激活和启用模式出现错误，关节运动也因此出现偏差，从而造成不良的体姿或不理想的运动表现。因此，一个科学的运动损伤预防和康复计划的实施应该是在最大程度地发挥和提升人体自我功能的基础上保质保量地完成运动损伤预防训练和康复实施的预定目标。
图５ 人体的自我功能
3.2 人体运动链的反应 －“波浪效应”
人体被视为能量的导管，从脚到头部和手部，然后再返回进行动能传递。换句话说，不仅人们通过自己的手、臂和肩，同时也可通过自己的脚和腿传送能量和力， 甚至可以通过自己的腰臀部位进行传递。杨达博士提出在身体的一个部分受到异常压力时，身体的其他部位也产生异常的压力和张力。这就是身体对自身内部环境变化所产生的反应。由于人体运动链的每个部分既可以独立运动又与其它部分直接或间接相连和互动， 因此发生在一个关节的运动可以导致相邻的关节也产生运动。在整个运动链系中，某个关节原发的运动可以产生向上、向下、向左或向右的身体运动， 即运动链反应，这也被视为人体运动链的“波浪效应”。运动链反应的主要功能在于力和能量的传递， 就像波浪一样向四周蔓延。这种“波浪效应”的结果是身体所产生的力和能量得以有效的传递。传递方向可以是纵向、横向、对侧方向、 斜向或上下交叉方向的。
图6 人体运动链反应
杨达博士用协同肌的有机配合来试图说明运动链的效应。人体有两个重要的协同合作肌肉系统：屈肌和伸肌。当身体的屈和伸两个肌肉系统在运动的特定链同步激活时，每条链是由一系列协同动作组合成协调的运动模式。这些运动模式为人类更复杂的动作奠定了运动程序的基础， 并使人体借助运动链完成合理而协调的动作。上半部身体（颈和上肢）屈 －伸肌肉的共同激活模式可用于捏，抓和伸拿。下半部身体（腰部和下肢）运动模式可用于卷曲、爬行和走。人体的屈和伸两个肌肉系统的合理平衡表现在正常的步态和姿势上。上身和下身之间屈肌和伸肌系统的有机结合有助于产生互动性身体移动。具体来说， 身体的对侧上部以及下部肌肉的同步激活使身体手臂和腿展现出协调互动的动作特征。在行走的摆腿阶段，左下肢进行屈肌活动（髋部弯曲）， 同时右上肢进行伸展动作模式（肩关节前屈）。而当右下肢进行站立支撑时（髋关节伸展，屈收运动模式），而左上肢进行肩部的伸展运动模式。这个动作模式在步态中屈肌和伸肌系统相互同步激活时表现的十分清楚。因此，理解运动链结构和运动链条之间的链锁反应可以帮助运动损伤防护师或康复师本人快速识别和预测功能性病变。链锁反应的概念强调的是，在临床上要寻找疼痛的根源而非疼痛的地方， 在实际教学和训练中要从现象中找出原因。
图７人体运动链的正常功能
3.3 人体运动链反应特点
人体运动链的链接部分是以关节为主的。关节的结构不同所产生和传递的链式反应也不同。正是因为如此， 人体运动链反应使身体产生不同而又协调的运动。这充分体现在人体进行复杂、多变、 对称性和不对称性动作交替方面。本作者在经过多年的神经肌肉控制和动作技能发展的教学和实践以及大量的动作分析后认为，如果运动链体系的链接结构相同，所产生的运动链反应是等同运动效应。如果链接的结构不同，则运动链系所产生的运动链反应是不等同运动效应。从人体的各关节结构来看，没有任何两个上下相邻的关节结构是相同的。但身体对侧的关节结构和功能则是相同的。这就为人体的对称和非对称运动奠定了基础。可见，链接结构的特点也就决定了其功能特点。因此，人体运动链的链接结构不同所产生的链接反应也会不同。
根据人体运动链体系的结构组成特点，运动链传递力和能量，产生不同等的局部动作，但整体上又产生协同的身体运动。正是因为这种链式结构的特点， 人体可以进行对称性、非对称性以及可同时进行多种不同动作模式的运动。所以，要解决身体关节和肌肉功能障碍问题，需要从运动链接部分的结构和功能方面查寻，找出造成身体障碍的根源并实施治疗和康复，而非简单的处理功能障碍部位的症状。功能动作筛查系统 （FMS）是由库克和伯顿等学者在 2010年研发的一种功能动作评估系统。其目的就是通过对 7个动作的筛查和评估， 试图找出运动者在动作模式上是否存在灵活和稳定性上的失衡（图 8）。在一定程度上， 这个评估工具可用来诊断和识别一个人的动作代偿和功能障碍。通过筛选一些动作模式来确认一个人的功能局限性和身体的不对称性。这个筛查系统正是基于人体运动链的理念，通过找出动作代偿和身体失衡现象来找出人体功能动作障碍。
４ 运动链理念在运动损伤防护和康复中应用实例
人体神经、 肌肉和关节 ３ 个链系产生障碍的结果就是人体内或身体运动时所出现的功能失调性动作模式。这 ３ 个链系的障碍会导致神经肌肉的代偿和适应性变化，例如肌肉失衡和体姿改变等，从而产生一系列相应的动作模式和身体功能的障碍，导致炎症和疼痛。
4.1 依次性扭曲的动作模式和矫正
依次性扭曲动作模式指的是运动链的完整性因运动链的关节、 肌肉和神经 ３ 个链系之一出现障碍而得到损害， 从而使运动链的功能效率降低并出现神经肌肉的代偿、体姿改变和身体疼痛等现象。例如，当一个人的左脚出现足弓塌陷或有比右脚更严重的扁平足时，也称下肢不对称或对侧不平衡，该患者的体姿链就会发生变化突出表现在左侧的踝、膝关节内旋，造成左侧骨盆下降。为了维持身体的相对平衡，患者的脊柱向左侧弯曲， 右肩部下沉（见图9）。该患者有膝关节和腰部疼痛症状。同样，一个左腿受伤的人，为了保护左腿的受伤部位，伤者的右腿就会承担更多的支撑体重的任务，出现右腿比左腿短的现象，也会自然地改变和调整体姿，造成骨盆向右倾斜，左肩下沉， 随之患者的右边臀腰部出现疼痛。这些都是典型的依次性扭曲的动作模式症状。因此，关节链中体姿链的变化又会影响到肌肉和神经链的功能，从而导致整个运动链在结构和功能上产生相应的变化， 也就是出现明显的代偿性动作和关节疼痛，并且影响该患者的身体运动功能。针对依次性扭曲的动作模式所带来的症状，运动康复人员需要找出薄弱或功能出现障碍的关节或链接（踝关节），对产生薄弱链的原因进行分析（扁平足或损伤），然后对薄弱或功能出现障碍的关节链接部分进行相应的肌肉力量、神经肌肉控制等矫正训练。由此可见，在运动链系里的任何一个链接薄弱都会影响到整个运动链系和运动系统的功能和效率。使用运动链的理念来找出造成身体功能障碍和疼痛的根源是运动康复人员帮助患者解决问题的关键。
图9 薄弱的链对整个运动链系和人体运动功能的影响
４.２ 体姿改变的模式和矫正
体姿改变的模式是指由于体姿偏离正常的位置而造成可预见的肌肉失衡动作模式和现象。体姿改变模式也是功能失调性动作模式的一种，除了会造成不良体姿以外，体姿改变模式还会导致身体出现慢性疼痛综合症。其中，一个典型由不良体姿所造成的慢性疼痛和功能障碍的例子就是颈肩疼痛症状。一个久坐少动、长久伏案工作或经常低头看东西的人， 人体正常姿链的发生变化并会出现适应性神经肌肉活动代偿，使得颈肩部一些肌肉过度使用而产生僵硬， 其他一些肌肉却因为使用不够而产生过度松软， 随之出现相应的颈肩部位结构上的变化和功能上的障碍，其结果是就颈肩疼痛。同样的道理， 如果一个健身者过于注重胸大肌和肩部上端的肌肉练习，也会造成肌肉失衡和颈肩疼痛症状。杨达博士把这种因体姿链发生变化所引起的颈肩疼痛症状称为上交叉综合症（图10）。
图10 坐姿和上交叉综合症
患有上交叉综合症的人往往会出现头部前移，颈部后凸增加和肩部椭圆的体姿特点。另外，患者还会有颈、肩和头部疼痛，关节炎，肌肉痉挛、韧带变形、 神经纤维拉长、椎间盘结构和功能衰减等的病理特征。患有上交叉综合症的人往往有胸肌和斜方肌上端紧而僵硬，但颈部深层的屈肌例如颈长肌和斜方肌的下端以及菱形肌却比较松软，形成了一个僵硬和松软的交叉现象。与上交叉综合症相对应的是下交叉综合症（图 11）。患有该症状的人往往会出现骨盆前倾、 腰椎前凸增加、侧腰位移 、侧推旋转和膝关节过伸等体姿特征。并且伴有腰背疼痛、 臀部疼痛、膝关节疼痛或踝关节疼痛等病理症状。下交叉综合症患者的屈髋肌肉（髂腰肌）和腰背肌比较僵硬， 而腹肌和臀部肌肉（臀大肌）却比较松软， 造成骨盆的正常姿势发生改变。下交叉综合症常常发生在过多进行抬腿奔跑或弯腰屈膝，而缺乏使用臀部和大腿后群肌肉运动员或健身者身上。
图11 下交叉综合症体姿
上、 下交叉综合症表明长期不正确的体姿会造成肌肉失衡， 从而使肌肉激活和神经肌肉控制发生改变，还使运动模式或姿势控制发生变化，造成异常的适应或代偿动作，因此产生功能障碍、炎症、疼痛和受伤等后果。针对因肌肉失衡而造成的体姿扭曲模式例如上、下交叉综合症，运动康复人员需要了解， 引起该部位疼痛的原因在于，体姿链的变化导致了肌肉出现失衡，引发神经肌肉控制紊乱和软组织出现炎症。解决由体姿变化而出现的颈肩或腰臀疼痛需要采取以矫正体姿和解决肌肉失衡为中心的治疗和康复，使用不同的手法或治疗方法来缓解和松弛僵硬的肌肉，同时还要通过抗阻练习来增强松软的肌肉， 这样才能取得良好的康复效果。
4.3 运动链功能力量评定：单腿下蹲测试
单腿下蹲测试被运动损伤防护师和体能教练员经常用于检测单腿的股四头肌力量和双腿肌肉平衡对称，从而评估膝关节损伤的风险，进行相对应的训练来预防或减少膝关节在落地或减速急停时的所出现的前十字韧带撕裂损伤（见图12）。一个股四头肌力量薄弱的人，在进行单腿下蹲时会出现下蹲支撑腿膝关节内扣（内旋），骨盆倾斜和上身晃动等动作代偿和体姿调整等现象（见图13）， 这都是典型的运动链反应的结果。运动损伤防护和康复人员可根据单腿下蹲测试的结果来预判运动者膝关节尤其是前十字韧带受伤的风险，从而制定出增强股四头肌和臀中肌力量，并加强腿和脚正确落地支撑的动作强化练习。
图12 单腿下蹲测试动作
图13 单腿下蹲动作代偿
4.4 运动链功能训练 －悬吊训练
悬吊训练的功能在于利用自身体重和闭锁动力链的作用，通过身体肢体两端或部位（例如脚和手）的稳定支撑来产生有效的整体闭锁动力链运动效应， 以便增大身体中间部位（如肩、胸、腰和膝）等关节有控制的运动和肌肉离心，等长和向心收缩的力度， 从而增强关节的稳定性和身体的平衡能力，尤其是对提高臀和腰部肌肉群的力量耐力和脊柱的稳定能力起着重要的作用（见图14）。
图14 悬吊训练
５ 总结
人体运动系统全面而精准的功能基于复杂和完善的自身结构。人体动作模式和运动链是运动者实施其自我调控功能，完成各种动作和运动技能， 发挥运动技术水平和风格的重要结构保障。人体动作模式是动作和运动技能学习和发展的基石，也是人体运动链系的正常结构和功能的结果。然而现代生活的久坐少动和长时间低头屈颈的体姿，或者长期进行单一的身体运动或者进行不对称运动， 使得人体运动链的结构和功能发生了适应性变化（例如体姿变态和肌肉失衡），从而导致神经肌肉控制效率降低， 动作模式发生扭曲并产生代偿性和反应性动作， 进而增大了运动中身体损伤的几率和患慢性软组织疼痛症状的风险。正确的理解人体动作模式和运动链的概念，通过有效的动作模式与运动链功能的筛查以及运动能力的检测，寻找出合理的预防性和矫正性训练方法，可以有效地识别和降低运动损伤发生的风险，提升运动损伤的防护和康复的效果。
文献来源：刘展.人体动作模式和运动链的理念在运动损伤防护和康复中的应用.成都体育学院学报.2016,42 (6): 1-11